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1、 课程设计说明书 名称 落料冲孔复合模 学 院 机电工程学院 班 级 09级材控1班 姓 名 周德进 指导教师 周健 目录一、冲裁件的工艺性分析1二、确定冲压工艺方案1三、模具结构形式的选择2四、必要的工艺计算3五、主要零件的设计计算 8六、压力机校核12七、绘制模具总装配图及非标准零件 13总结 14参考文献 15一、冲裁件的工艺性分析图1.1材料为H62黄铜，料厚。（1）材料H62黄铜，具有较好的冲压性能。（2）工件结构 该零件形状简单，可以考虑采用复合冲压工序。二、确定冲压工艺方案1、方案种类：该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有三种工艺方案：方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产
2、方案二：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产2、方案比较：方案一：结构简单，但需要两道工具两副模具，成本高而生产效率低。方案二：级进模是一种多工位，效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，采用此方案会加大模具尺寸，使加工难度提高。方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。3、方案的确定:孔与孔，孔与工件边缘之间的最小壁厚为2mm，大于1.6mm（t=0.5mm时的凸凹模最小壁厚），生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，本套模具采用冲孔-落料复合模，一次冲压成型。三、模具结构形式的选择1、正装式复合模和
3、倒装式结构比较：正装式复合模具适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件，但另需弹顶装置。倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件、卸件，便于操作。由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，所以采用复合模结构。2、模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为倒装式复合模。3、操作与定位方式（1）操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，也能满足生产要求，这样就可以降低生产成本，提高经济效益。（2）定位方式因为导料销和固定挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用
4、的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定挡料销。四、必要的工艺计算1、排样 计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率（1）排样方式为保证工件精度，提高模具寿命高，再由工件的形状知采用有废料排样。排样如下图4.1所示。（2）计算条料宽度 根据零件厚度，确定搭边值 侧搭边， 取。 工件间。 那么条料宽度 （3）确定步距条料的排样虽如下图所示，但还是一模一件，而复合模送料步距为： 。 每快条料冲裁完成后将条料翻转，再送进冲裁，这样不仅条料的利用率高而且对于模具的设计与制造也方便不少，及简单又不浪费。排样图如4.1图所示:图4.1（4）计算材料利用率等于
5、工件有用面积/条料面积 式中： 个工件有用面积，用CAD作图，分析面积得； 条料的宽度； 步距；材料利用率 2、 冲压力的计算 式中：冲裁力（）； 冲裁周边长度（）； 材料厚度（）； 材料抗剪强度（）； 系数，一般取。查手册知，H62黄铜的抗剪强度为，取。（1）冲孔冲裁力 （2） 落料冲裁力（3） 卸料力 式中：为卸料力系数，查表： ，所以 （4） 推件力式中：为卸料系数，查表： ，为同时卡在凹模洞孔内的件数，取。所以（5） 总冲压力初选压力机公称压力：取初选压力机型号为：J31500 主要参数：公称压力:500KN;滑块行程:400mm；最大封闭高度:550mm;封闭高度调节量250mm；工
6、作台尺寸1400*1400mm。3、 模具压力中心的确定由于该冲压件是上下左右关于原点对称，故得出压力中心位于坐标原点处。4、模具刃口尺寸的计算：对外轮廓的落料，由于形状复杂，故采用配合加工法。冲孔部分形状规则用分别加工方法。1) 落料 凹模损后变大所以中国在发展自身经济的同时，带动了沿线周边，为他们带去了先进的高铁技术、制造业技术以及优秀的中华文化，创造了更多就业岗位，拉动了当地GDP，为世界各国的经济发展起到了强大的推动作用。13 相应的凹模刃口尺寸； 工件最大的极限尺寸； 工件公差 图4.3未标公差的按IT14来查表， 。带入公式，可得 。2) 冲孔 由 ，查表知： ， ；所以： ；加工
7、的孔为: 那么： 上述式中： 、 冲孔凸、凹模尺寸； 冲孔件孔的最小极限尺寸； 工件公差； 最小初始双面间隙； 凹凸模制造公差； 系数，取。五、主要零件的设计计算1、工作零件的结构设计（1）、落料凹模凹模厚度 取系数，查表；垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离（） 凹模长度；凹模宽度 ；取其中，送料方向的凹模刃壁间最大距离，送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离，其值查表3-14（冲压工艺及冲模设计），由于凹模内要设置推件块，为了使模具加工简单，在凹模上加一空心垫板，板厚度为。（2）、冲孔凸模选用标准圆凸模，B型 1） 冲孔凸模长度 各式中 凸模固定板厚度；落料凹模厚度；垫块厚度。2）凸模强度承压
8、能力校核校核公式为： 式中 :凸模最小截面的压应力（）；凸模纵向所承受的压力，包括冲裁力和推件力（）；凸模最小截面面积（）；凸模材料的许用抗剪强度（）。 查表知，代入数据得：所以凸模强度符合承压能力的要求。3） 凸模强度失稳弯曲应力校核凸模有导向时，最大长度为 所以凸模强度符合失稳弯曲应力的要求（3）、凸凹模1）凸凹模长度确定式中： 卸料板厚度（）；橡胶厚度（）；凸凹模固定板厚度（）。 查表知，时，卸料板板厚为。 对于橡胶的厚度由公式，取，则。 凸凹模固定板厚度，为截面最大径，所以取，代入公式得 2）凸凹模壁厚校核。查文献，倒装复合模最小壁厚，（料厚）此题所以满足最小壁厚的要求。2、卸料零件设
9、计卸料板的设计1）卸料板的形状和尺寸。卸料板取矩形板，查表取厚度为，卸料板材料选45钢，不用热处理淬硬。2）卸料板上成形孔的设计。取弹压卸料板与凸模的双面间隙为。3、固定零件设计（1）、凸模固定板尺寸凸模固定板形状为矩形,厚度一般取凹模厚度的倍，取。（2）、凸凹模固定板尺寸凸凹模固定板形状为矩形,厚度取（前面已计算）。（3）、模架选用1)模座选择由于模板周界为，所以选上模座 GB/T2851.681下模座 GB/T2851.681材料 HT200 GB943688 导柱 GB/T2861.281导套 GB/T2861.6812)模柄选用选用旋入式模柄，它与模座孔采用过渡配合H7/m6，并加销钉
10、防转。查表尺寸六、压力机校核初选压力机型号为：J31500。该压力机的主要参数：公称压力:500KN；滑块行程:400mm；最大封闭高度550mm；封闭高度调节量250mm；工作台尺寸。模具闭合高度的校核模具的闭合高度，而压力机的最大封闭高度，其调节量为，则压力机最小闭合高度为，模具的闭合高度在两者之间，所以此项也可满足要求。综上所述：型号为J31500的压力机符合要求。7、 绘制模具总装图及非标准零件其他非标准零件详见A3图纸，在此说明书上不再画出。总 结本次课程设计涉及了大学前面几年所学的专业课程，通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关冷冲压方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，
11、但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。在设计的过程中遇到了各种问题，都通过查阅相关的文献一一解决，培养了我独立分析和解决问题的能力。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给
12、了我莫大的空间。 本次的课程设计采用的计算机绘图，而非以往的手绘，这是为了与当前机械方面的需求相适应，毕竟我们是即将走出大学，步入社会，参加工作的人，如今的公司基本上都是采用的专业绘图软件来制图的。本次课程设计我采用了AutoCAD和Pro/E结合的方法来辅助设计。相比以往的手绘，感觉速度提高了不少，而且修改也方便很多。真是快捷、方便、整洁。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或查询，只要认真钻研，动脑思考，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。 参考文献1王孝培. 冲压手册M. 北京：机械工业出版社，2000.102高军，李熹平，修大鹏等. 冲压模具标准件选用与设计指南M. 北京：化学工业出版社，2007.73邓明，吕琳. 冲压成形工艺及模具M. 北京：化学工业出版社，2006.74薛启翔. 新编冲压工计算手册M. 北京：机械工业出版社，2004.35翁其金，徐新成. 冲压工艺及冲模设计M. 北京：机械工业出版社，2004.76王卫卫. 材料成形设备M. 北京：机械工业出版社，2004.87朱辉. 画法几何及工程制图M. 上海：上海科学技术出版社，2007.88徐学林. 互换性与测量技术基础M. 长沙：湖南大学出版社，2009.7
